krossande egenskaper. Graden av krossning och malning. Karakteristiska egenskaper för krossning

krossningsprocess

Föreläsning 5

Föreläsningsplan

5.1 Krossningsprocess

5.2 Stadier och grad av krossning

5.3 Krossningsmetoder

5.4 Krossteknik

Krossning är processen att minska storleken på malmbitar under inverkan av yttre mekaniska krafter. Detta resulterar i en produkt med en partikelstorlek på 15 mm. Sådan finhet hos gränskornet är villkorad och kan variera beroende på typen av mineral. Ytterligare minskning av materialets storlek kallas slipning.

Krossning utförs inte bara vid koncentreringsanläggningar. Krossning utsätts för: kol eller skiffer vid kraftverk som förbränner bränsle i pulveriserat tillstånd; kol vid koksverk före koksning; kalkstenar och dolomiter som flussmedel på metallurgiska anläggningar; sten för att förbereda krossad sten för industri- och vägarbete etc. I dessa fall används krossningsprodukterna direkt, och krossningsprocessen är av oberoende betydelse. Storleken på de resulterande produkterna ställs in baserat på kraven på tekniken för konsumerande industrier.

Krossningsprocesser används främst för att förbereda råmaterial för vidare malning. Det enda syftet med dessa operationer är att avslöja korn av värdefulla komponenter före anrikning .

Krossningsprocesser utförs vanligtvis i tre steg:

Grov krossning - från 1200 till 300 mm

Medium krossning - från 300 till 75 mm

Finkrossning - från 75 till 15 mm

Varje steg kännetecknas av krossningsgraden (i), det vill säga förhållandet mellan diametern för de maximala malmbitarna som kommer in i krossningen (D max) och diametern på de maximala malmbitarna efter krossningen (d max):

Graden av krossning, beräknad med formeln, kännetecknar processerna för krossning och malning otillräckligt, låt oss säga att vid krossning eller malning av två material med samma storleksegenskaper erhålls produkter med samma maximala bitar, men med olika storleksegenskaper. Den totala plus-egenskapen för en produkt är konvex och för den andra är den konkav. Det betyder att den andra produkten krossas finare än den första, men om vi beräknar krossningsgraden i förhållande till storleken på maxbitarna så blir de lika. Av detta kan man se att krossningsgraden är mer korrekt beräknad som förhållandet mellan medeldiametrarna, som hittas med hänsyn till egenskaperna hos storleken på källmaterialet och den krossade produkten.

Graden av krossning som uppnås i varje enskilt steg kallas partiell krossningsgrad.

i 1 == 4; i2 == 4; i 3 == 5.

Allmän examen krossning är lika med produkten av partiella grader av krossning.

i gen. = i 1 * i 2 * i 3 = 4 * 4 * 5 = 80

Graden av krossning bestäms av möjligheten till krossutrustning.

Vanligtvis för

I krosssteg i = 3-5

II krosssteg i = 3-5

III krosssteg i = 3-8 (10)

Krossningssteget är en enda krossningsoperation eller en kombination av krossnings- och siktningsoperationer.

Det finns flera typer av klassificering av krossprocesser.

På grund av formationens natur och blastomerernas placering:

Komplett (holoblastisk) - karakteristisk för zygoter som innehåller små äggula (meso- och isolecitala ägg), medan klyvningsfårorna passerar genom hela ägget, och äggulan de har ingår i de vegetativa blastomererna;

Ofullständig (meroblastisk) - karakteristisk för zygoter som innehåller stora reserver av äggulaproteiner (polylecitala ägg), medan de krossande fårorna inte tränger in i cytoplasman som är rik på äggula.

Beroende på storleken på de bildade blastomererna:

enhetlig- blastomerer på djur- och vegetativa stolpar är av samma storlek;

ojämn- mindre blastomerer är koncentrerade på djurstolpen än på den vegetativa.

Enligt hastigheten för blastomerbildning:

synkron- med samma hastighet av bildning av blastomerer vid båda polerna av zygoten;

asynkron- på djurstolpen är hastigheten för bildning av blastomerer högre än på den vegetativa.

Fördela fyra huvudtyper av holoblastisk fragmentering. Denna klassificering är baserad på det ömsesidiga rumsliga arrangemanget av blastomerer:

Radiell;

Spiral;

Bilateralt symmetrisk;

Fel (anarkist).

Den radiella typen av krossning är inneboende i holoblastiska kordater (lanslett, cyklostomer, störar, amfibier), tagghudingar och några andra grupper.

Vid denna typ av klyvning är blastomererna i olika latitudinella stadier placerade, åtminstone i de tidiga stadierna, ganska exakt ovanför varandra, så att äggets polära axel fungerar som rotationssymmetriaxeln.

Radiell enhetlig typ av krossning är karakteristisk för tagghudsägg (Fig. 23).

I ett grodägg observeras en radiell ojämn typ av krossning. Fåran i den första klyvningsavdelningen har ännu inte avslutat uppdelningen av den äggula-rika cytoplasman i den vegetativa halvklotet, och fårorna i den andra divisionen bildas redan nära djurpolen. På grund av den höga koncentrationen av äggula i den vegetativa regionen är fårorna i den tredje klyvningsavdelningen belägna mycket närmare djurpolen (fig. 24).

Som ett resultat uppstår ett område med snabbt delande blastomerer nära djurpolen och ett område med långsammare delande blastomerer av den vegetativa polen.

Den spirala typen av krossning kännetecknas av förlusten av symmetrielement redan i stadiet av fyra, och ibland två blastomerer, och är inneboende i ryggradslösa djur (mollusker, annelids och ciliarmaskar), som är förenade i Spiralia-gruppen.

Denna typ av fragmentering har fått sitt namn på grund av det faktum att när man ser från djurstolpen, vrider sig successivt separerande fyrdubblar (kvartetter) av blastomerer relativt den djurvegetativa axeln antingen till höger eller till vänster, som om de bildar en spiral när överlagrade på varandra (Fig. .25).

Tecknet på spiralfragmentering, dess dexio-(höger-) eller leo-(vänster-) tropism, d.v.s. "twist", bestäms av genomet hos modern till en given individ. Den skiljer sig i många avseenden från den radiella typen av krossning.

För det första delar äggen sig inte parallellt eller vinkelrätt mot den djurvegetativa axeln. Planen för klyvningsdelningar är orienterade snett, vilket leder till ett spiralarrangemang av dotterblastomerer.

För det andra är antalet kontakter mellan celler större än vid radiell krossning. För det tredje genomgår embryon med en spiraltyp av klyvning färre delningar innan gastrulationen börjar. De resulterande blastlarna har vanligtvis inte en blastocoel (sterroblastula).

Bilateral typ av krossning ( rundmaskar, skal) kännetecknas av närvaron av ett symmetriplan. Det mest anmärkningsvärda med denna typ av division är att planet för den första divisionen etablerar kärnans enda symmetriplan (fig. 26).

Varje efterföljande delning är orienterad med avseende på detta symmetriplan så att hälften av embryot på ena sidan av den första fåran är en spegelbild av hälften av embryot på dess andra sida.

ris. 27. Anarkistisk fragmentering (enligt Tokin, 1987)

Med den bilaterala typen av krossning bildas ett symmetriplan: den första fåran löper ekvatorialt, sedan delas djurets blastomer av meridionalfåran och den vegetativa blastomeren delas av den latitudinella. Resultatet är en T-formad figur av fyra blastomerer, som inte har rotationssymmetri.

Genom att vända det vegetativa paret blastomerer förvandlas den T-formade figuren till en rombisk. Denna rotation sker i intervallet mellan divisionerna, i mellanfasen.

Samtidigt kan de sönderfalla, till exempel under inverkan av vågor, men fullvärdiga embryon bildas från enskilda sektioner. Som ett resultat av tät association av blastomerer med varandra, i slutet av krossningen, a morula.

De huvudsakliga typerna av meroblastisk fragmentering är:

ytlig;

Discoidal.

Vid ytlig krossning efter sammansmältningen av pronuklei delas zygotkärnan i många kärnor, som med en liten mängd cytoplasma passerar genom de cytoplasmatiska bryggorna in i cytoplasmans yttre skikt fria från äggula (periplasma) och är jämnt fördelade. där.

(Vi talar om centrolecitala oocyter). Här delas kärnorna flera gånger synkront och ligger ganska nära varandra (fig. 28).

I detta skede, även före uppkomsten av cellpartitioner (den så kallade syncytialblastoderm), är kärnorna omgivna av speciella strukturer av mikrotubuli, sedan blir kärndelningen asynkron, cellpartitioner bildas mellan dem och ett basalmembran bildas som separerar periplasma från gulans centrala massa. Klyvfåror dyker upp, men de går inte djupt in i ägget. Det resulterande ytliga lagret av celler kallas celllagret. blastoderm. Denna typ av krossning är karakteristisk för de flesta insekter.

De två första fårorna löper vinkelrätt mot varandra, men då bryts den strikta ordningen på fårorna. I det här fallet delar sig bara en tunn skiva av cytoplasman (blastodisk), som ligger vid djurpolen, i blastomerer.

Separeraär en serie mitotiska delningar av zygoten med bildandet av många dotterceller (blastomerer) av mindre storlek. Mitotiska uppdelningar av zygoten, och därefter blastomerer, inträffar med en ökning av antalet celler, men utan en ökning av deras massa, därför kallas de krossning.

I människan separera har inga grundläggande skillnader från andra representanter för ryggradsdjur, utan går mycket långsammare. Klyvningen är fullständig, eller holoblastisk (krossande fåror passerar genom hela embryot), ojämn (som ett resultat av krossning bildas dotterceller - blastomerer av olika storlek) och asynkron (olika blastomerer krossas i olika hastigheter, så embryot innehåller en udda antal celler i vissa stadier av krossning).

Första krossavdelningen varar i genomsnitt cirka 30 timmar, efterföljande - mer kortlivad (ca 20-24 timmar). Under krossningsprocessen rör sig embryot genom äggledaren och på den sjätte utvecklingsdagen går det in i livmoderhålan.

Blastomerer den första generationen hos människor, liksom zygoten, är totipotenta (varje blastomer kan utvecklas till en fullfjädrad organism). Fram till stadiet av 8 blastomerer bildar de embryonala cellerna en lös oformad grupp, och först efter den tredje uppdelningen etablerar de täta kontakter med varandra och bildar en kompakt cellkula av 16 blastomerer, kallad morula. Kompaktering skapar förutsättningar för utveckling av den yttre cellmassan och den inre cellmassan.

Sista- detta är materialet i den framtida kroppen av embryot (embryoblast) och extra-embryonala organ. Blastomererna i den yttre cellmassan är små och många (cirka 10 gånger fler än cellerna i den inre cellmassan) och är källan till trofoblastutveckling.

När morula kommer in i den proximala äggledaren och sedan in i livmoderhålan, genom dess genomskinliga zon, börjar vätskan som finns i äggledaren och livmodern tränga in. Morula kavitation uppstår. Först ackumuleras vätskan mellan cellerna och bildar små luckor, som sedan övergår i ett enda hålrum inuti morulan (blastocoel). Vätskeutsöndrande trofoblastceller är också involverade i vätskebildning och kavitation.

Från det ögonblick som kaviteten dyker upp kallas embryot blastocyst. Cellerna i blastocystens inre cellmassa är lokaliserade vid en av polerna och vetter mot håligheten. Cellerna i den yttre cellmassan plattar ut och, begränsande håligheten, bildar skalet av blastocysten - trofoblasten. Under rörelseperioden av det krossande embryot genom äggledaren är det faktum att den återstående genomskinliga zonen förhindrar blastocysten från att fastna på rörets väggar och embryot kommer in i livmoderhålan av stor betydelse. Här frigörs det från den genomskinliga zonen och börjar implanteras (sänkas) i livmoderslemhinnan. Implantation av embryot fortskrider parallellt med gastrulation.

Det bildas en zygot som är kapabel till ytterligare utveckling. Delningen av en zygot kallas klyvning. Separera- Detta är den upprepade uppdelningen av zygoten efter befruktning, som ett resultat av vilket ett flercelligt embryo bildas.

Zygoten delar sig väldigt snabbt, cellerna minskar i storlek och hinner inte växa. Därför ökar inte embryot i volym. De resulterande cellerna kallas blastomerer, och förträngningarna som skiljer dem från varandra kallas klyvningsfåror.

Följande krossande fåror särskiljs i riktning: meridional - dessa är fåror som delar zygoten från djuret till den vegetativa polen; ekvatorialfåran delar zygoten längs ekvatorn; latitudinella fåror löpa parallellt med ekvatorialfåran; tangentiella spår löper parallellt med zygotens yta.

Ekvatorialfåran är alltid en, men det kan finnas många meridionala, latitudinella och tangentiella fåror. Krossfårornas riktning bestäms alltid av delningsspindelns läge.
Krossning sker alltid enligt vissa regler:

Den första regeln återspeglar platsen för klyvningsspindeln i blastomeren, nämligen:
- klyvningsspindeln är placerad i riktning mot cytoplasmans största utsträckning, fri från inneslutningar.

Den andra regeln återspeglar riktningen för krossningsfårorna:
- krossande fåror löper alltid vinkelrätt mot klyvningsspindeln.

Den tredje regeln återspeglar hastigheten för att krossa fåror:
- passagehastigheten för klyvningsfårorna är omvänt proportionell mot mängden äggula i ägget, d.v.s. i den delen av cellen där det finns lite äggula kommer fårorna att passera med högre hastighet, och i den del där det finns mer äggula saktar klyvfårornas passagehastighet.

Klyvningen beror på mängden och placeringen av äggulan i ägget. Med en liten mängd äggula krossas hela zygoten, med en betydande mängd krossas endast en del av zygoten fri från äggula. I detta avseende är äggen uppdelade i holoblastiska (helt krossade) och meroblastiska (med partiell krossning). Följaktligen beror krossningen på mängden äggula och, med hänsyn till ett antal egenskaper, är den uppdelad: enligt fullständigheten av täckningen av zygotmaterialet av processen, i fullständig och ofullständig; enligt förhållandet mellan storlekarna på de bildade blastomererna till enhetliga och ojämna, och enligt konsistensen av blastomerindelningar - synkrona och asynkrona.

Fullständig krossning kan vara enhetlig och ojämn. Fullständig uniform är karakteristisk för ägg med en liten mängd äggula och dess mer eller mindre enhetliga arrangemang i. Denna typ av krossat ägg. I detta fall löper den första fåran från djuret till den vegetativa polen, två blastomerer bildas; den andra fåran är också meridional, men löper vinkelrätt mot den första, fyra blastomerer bildas. Den tredje är ekvatorial, åtta blastomerer bildas. Efter detta sker en växling av meridionala och latitudinella krossfåror. Antalet blastomerer efter varje delning ökar med en faktor två (2; 4; 16; 32, etc.). Som ett resultat av sådan krossning bildas ett sfäriskt embryo, som kallas blastula. Cellerna som bildar blastulas vägg kallas blastoderm, och hålrummet inuti kallas blastocoel. Den djuriska delen av blastula kallas taket, och den vegetativa delen kallas blastulas botten.

Ofullständig klyvning är karakteristisk för telolecitala och centrolecitala oocyter. Endast den del av ägget som är fri från äggula deltar i krossningen. Ofullständig krossning delas in i diskoidal (benig, reptiler, fåglar) och ytlig (leddjur).

Telolecitala oocyter delas genom ofullständig diskoidal krossning, där en stor mängd äggula är koncentrerad i den vegetativa delen. I dessa ägg sprids den gulefria delen av cytoplasman i form av en groddskiva ut på gulan vid djurstången. Klyvning sker endast i området av groddskivan. Den vegetativa delen av ägget, fylld med äggula, deltar inte i krossningen. Groddskivans tjocklek är försumbar, så klyvningsspindlarna i de fyra första avdelningarna är horisontella och klyvfårorna löper vertikalt. En rad med celler bildas. Efter flera delningar blir cellerna höga och klyvspindlarna är placerade i dem i vertikal riktning, och klyvningsfårorna löper parallellt med äggets yta. Som ett resultat förvandlas groddskivan till en platta som består av flera rader av celler. Mellan groddskivan och äggulan uppträder ett litet hålrum i form av ett gap, som liknar blastocoel.

Ofullständig ytlig krossning observeras i centrolecithalägg med en stor mängd äggula i mitten. Cytoplasman i sådana ägg ligger längs periferin och en liten del av den är i mitten nära kärnan. Resten av cellen är fylld med äggula. Tunna cytoplasmatiska strängar passerar genom massan av äggulan och förbinder den perifera cytoplasman med den perinukleära. Fragmentering börjar med klyvning av kärnor, som ett resultat ökar antalet kärnor. De är omgivna av en tunn kant av cytoplasman, flyttar till periferin och är belägna i den äggula-fria cytoplasman. Så snart kärnorna kommer in i ytskiktet delar de sig i blastomerer enligt deras antal. Som ett resultat av sådan krossning rör sig hela den centrala delen av cytoplasman till ytan och smälter samman med den perifera. Utanför bildas en kontinuerlig blastoderm, från vilken embryot utvecklas, och inuti är äggulan. Ytlig krossning är karakteristisk för leddjursägg.

Krossningens natur påverkas också av cytoplasmans egenskaper, som bestämmer blastomerernas relativa position. På grundval av detta särskiljs radiell, spiral och bilateral krossning. Med radiell krossning är varje övre blastomer belägen exakt under den nedre (coelenterates, tagghudingar, lansett, etc.). Vid spiralkrossning förskjuts varje övre blastomer i förhållande till den nedre en till hälften, d.v.s. varje övre blastomer är belägen mellan de två nedre. I det här fallet är blastomererna arrangerade som i en spiral (maskar, blötdjur). Med bilateral krossning kan endast ett plan dras genom zygoten, på båda sidor av vilka identiska blastomerer (rundmaskar, ascidianer) kommer att observeras.

Klyvning är den mitotiska uppdelningen av zygoten. Det finns ingen interfas mellan divisionerna, och DNA-duplicering börjar vid telofasen av den tidigare divisionen. Tillväxten av embryot sker inte heller, det vill säga embryots volym förändras inte och är lika stor som zygoten. Celler som bildas under krossningsprocessen kallas blastomerer, och embryot kallas blastula. Typen av krossning bestäms av typen av ägg (Fig. 3)

Den enklaste och fylogenetiskt äldsta typen av klyvning är den fullständiga enhetliga klyvningen av isolecitala ägg. Blastula som resulterar från fullständig klyvning kallas coeloblastula. Detta är ett enda lager

blastula med ett hålrum i mitten.

Blastulan, bildad som ett resultat av fullständig men ojämn fragmentering, har en flerskiktad blastoderm med en hålighet närmare djurstolpen och kallas amfiblastula.

Ris. 3. Typer av ägg och deras respektive typer av krossning

Separera

Komplett (holoblastisk) ofullständig (meroblastisk)

coeloblastula amphiblastula sterroblastula discoblastula periblastula

Schema 3

Ofullständig diskoidal klyvning slutar med bildandet av en blastula, i vilken blastomerer är belägna endast vid djurpolen, medan den vegetativa polen består av en odelad äggulamassa. Blastocoel ligger under lagret av blastoderm i form av ett gap. Denna typ av blastula kallas discoblastula.

En speciell typ av krossning är ofullständig ytkrossning av leddjur. Deras utveckling börjar med upprepad krossning av kärnan som ligger i mitten av ägget bland äggulamassan. Kärnorna som bildas i detta fall flyttar till periferin, där cytoplasman är fattig på äggula. De senare bryts upp i blastomerer, som med sin bas övergår i en odelad central massa. Ytterligare krossning leder till bildandet av en blastula med ett enda lager av blastomerer på ytan och en äggula inuti. Denna blastula kallas periblastula.

Särskilt måste nämnas krossningen av däggdjursägg. Däggdjursägg har liten äggula. Dessa är alecitala eller oligolecitala ägg när det gäller mängden äggula, och när det gäller fördelningen av äggula i hela ägget är dessa homolecitalägg. Deras klyvning är komplett, men ojämn; redan i de tidiga stadierna av klyvningen finns det en skillnad i blastomerer i storlek och färg: ljusa är placerade längs periferin, mörka i mitten. Från lätta celler bildas en trofoblast som omger embryot, vars celler utför en hjälpfunktion och inte är direkt involverade i bildandet av embryots kropp. Trofoblastceller löser upp vävnader, på grund av vilket embryot introduceras i livmoderns vägg. Vidare exfolierar trofoblastcellerna från embryot och bildar en ihålig vesikel. Trofoblasthålan är fylld med vätska som diffunderar in i den från livmoderns vävnader. Embryot vid denna tidpunkt ser ut som en knöl som ligger på trofoblastens innervägg. Däggdjursblastula har en liten, centralt belägen blastocoel och kallas sterroblastula. Som ett resultat av ytterligare krossning har embryot formen av en skiva utspridda på trofoblastens inre yta.

Således slutar fragmenteringen av embryona från olika flercelliga djur, även om den fortskrider på olika sätt, i slutändan med det faktum att det befruktade ägget (encelliga utvecklingsstadiet) som ett resultat av krossning förvandlas till en flercellig blastula. Det yttre lagret av blastula kallas blastoderm och den inre kaviteten blastocoel eller primär, hålighet där avfallsprodukter från celler ansamlas.